Уран

1. Получение

1.1. Уран получают из урановых руд, содержащих 0,05—0,5% U. Извлечение урана начинается с получения концентрата. Руды выщелачивают растворами серной, азотной кислот или щелочью. В полученном растворе всегда содержатся примеси других металлов. При отделении от них урана, используют различия в их окислительно-восстановительных свойствах. Окислительно-восстановительные процессы сочетают с процессами ионного обмена

1.2. Из полученного раствора уран извлекают в виде оксида или тетрафторида UF4, методом металлотермии: UF4+ 2Mg = 2MgF2+ U

2. Нахождение в природе

2.1. Уран широко распространён в природе. Концентрация в морской воде 3 мкг/л. Количество урана в слое литосферы толщиной 20 км оценивается в 1,3×1014 т. Основная масса урана находится в кислых породах с высоким содержанием кремния. Значительная масса урана сконцентрирована в осадочных породах, особенно обогащённых органикой. В больших количествах как примесь уран присутствует в ториевых и редкоземельных минералах. Важнейшими урановыми рудами являются настуран (урановая смолка), уранинит и карнотит. Основными минералами — спутниками урана являютсямолибденит MoS2, галенит PbS, кварц SiO2, кальцит CaCO3

3. Применение

3.1. Ядерное топливо

3.1.1. Наибольшее применение имеет изотоп урана 235U, в котором возможна самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция. Поэтому этот изотоп используется как топливо вядерных реакторах, а также в ядерном оружии.

3.2. Геология

3.2.1. Основное применение урана в Геологии — определение возраста минералов и горных пород с целью выяснения последовательности протекания геологических процессов.

4. Строение атома

4.1. Уран имеет 92 протона, 92 электрона и 146 нейтронов

4.2. Распределение по электронным слоям: U+92 )2)8)18)32)35)9)2

5. Физические свойства

5.1. Серебристо-белый блестящий металл, t(пл)=1132°C, t(кип)=3318°C

6. Химические свойства

6.1. Уран относится к реакционноспособным металлам, в соединениях проявляет степени окисления +3, +4, + 5, +6, иногда +2; наиболее устойчивы соединения U (IV) и U (VI). С кислородом образует оксид (IV) UO2, оксид (VI)

6.2. В порошкообразном состоянии Уран горит ярким пламенем.

6.3. С фтором при 500-600 °С образует тетрафторид UF4 (зеленые игольчатые кристаллы, малорастворимые в воде и кислотах)

6.4. При взаимодействии Урана с водородом при 220 °С получается гидрид UH3; с азотом при температуре от 450 до 700 °С и атмосферном давлении - нитрид U4N7, при более высоком давлении азота и той же температуре можно получить UN, U2N3 и UN2; с металлами образует сплавы различных типов. Уран медленно реагирует с кипящей водой с образованием UO2 и Н2